ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

ESCUELA:

NOMBRES:

Escuela de Ciencias de la Computación

Ing. Greyson Alberca P.

BIMESTRE: Primero

Agenda Máquina IAS

Características. Ejercicios

Buses de interconexión Carácterísticas Ejercicios

Memoría Cache Carácterísticas Ejercicios

Agenda

Tips para el desarrollo trabajo a distancia

Tips para el desarrollo del examen Modelo de exámen

TEMA 1

MÁQUINA IAS

CONCEPTOS BÁSICOS

Qué es la máquina IAS Qué características tiene? Cuáles son los componentes?

Formato Registros Diagramas de proceso Conjunto de instrucciones

Cual es el funcionamiento?

PALABRAS

REGISTROS

UTILIZACIÓN

EJERCICIO

Sean A=A(1),A(2)…A(100) y B=(1),B(2)…,B(100) dos vectores (unidimensionales) que comprenden 100 números cada uno, que van a ser sumados para formar un vector C, tal que C(I)=A(I)+B(I), donde I=1,2,3,..100. Usando el Conjunto de instrucciones IAS, escribir un programa para resolver este problema.

MEMORIA

Instrucciones

Ejecución

EJECUCIÓN

TEMA 2

COMPONENTES DEL COMPUTADOR Y BUSES

Capítulo II Arquitectura de Computadores

16

Ejemplo Máquina HipotéticaEl procesador tiene un unico registro de datos el AC.• Tanto las instrucciones como los datos son de 16 bits.• El formato de instrucción dedica 4 (16 codigos de operación diferentes)bits para el codigo de operación y 12(4096=4K palabras) bits para direccionar la memoria directamente.

•Registros internos de la CPU: • Contador de progarma(PC):• Registro de instrucción(IR):• Acumulador(AC):

Cod . Op.

S

0 3 4 15

Direccion

0 1 15

Magnitud

Capítulo II Arquitectura de Computadores

17

• 0001 = Cargar de la memoria la acumulador.• 0010 = Almacenar el AC en memoria.• 0101 = Sumar al AC el contenido de la memoria

Ing. Orihuela Ordoñez Sistemas Operativos

......

1 9 4 0

5 9 4 1

2 9 4 1

0 0 0 3

0 0 0 2

300

301

302

940

941

MemoriaRegistros de la CPU

PC

AC

IR

3 0 0

1 9 4 0

El procesador contiene 300, la direccion de la primera instrucción.

Capítulo II Arquitectura de Computadores

18

•Los primeros 4 bits del IR indican que se cargara el AC, los 12 bits restantes indican la direccion.

Ing. Orihuela Ordoñez Sistemas Operativos

......

1 9 4 0

5 9 4 1

2 9 4 1

0 0 0 3

0 0 0 2

300

301

302

940

941

MemoriaRegistros de la CPU

PC

AC

IR

3 0 0

1 9 4 0

0 0 0 3

Capítulo II Arquitectura de Computadores

19

Se incrementa el PC y se lee la instrucción siguiente

Ing. Orihuela Ordoñez: Sistemas Operativos

......

1 9 4 0

5 9 4 1

2 9 4 1

0 0 0 3

0 0 0 2

300

301

302

940

941

MemoriaRegistros de la CPU

PC

AC

IR

3 0 1

5 9 4 1

0 0 0 3

Capítulo II Arquitectura de Computadores

20

El contenido anterior del acumuladory el contenido dela ubicación 941 se suman y el resultado se almacena en el AC

Ing. Orihuela OrdoñezSistemas Operativos

......

1 9 4 0

5 9 4 1

2 9 4 1

0 0 0 3

0 0 0 2

300

301

302

940

941

MemoriaRegistros de la CPU

PC

AC

IR

3 0 1

1 9 4 0

0003 + 0002 = 0005

0 0 0 5

Capítulo II Arquitectura de Computadores

21

Se incrementa el PC y se lee la instrucción siguiente.

Ing. Orihuela Ordoñez Sistemas Operativos

......

1 9 4 0

5 9 4 1

2 9 4 1

0 0 0 3

0 0 0 2

300

301

302

940

941

MemoriaRegistros de la CPU

PC

AC

IR

3 0 2

2 9 4 1

0 0 0 5

Capítulo II Arquitectura de Computadores

22

El contenido de AC se almacena en la ubicación 941.Son 3 ciclos de instrucción (c/u consta de un ciclo de lectura y otro de ejecucion)

Ing. Orihuela Ordoñez Sistemas Operativos

......

1 9 4 0

5 9 4 1

2 9 4 1

0 0 0 3

0 0 0 5

300

301

302

940

941

MemoriaRegistros de la CPU

PC

AC

IR

3 0 2

1 9 4 0

0 0 0 5

Funcionamiento del Computador

Capítulo II Arquitectura de Computadores

23

EJERCICIO 3.3

Considere un procesador hipotético de 32 bits cuyas instrucciones de 32 bits están compuestas por dos campos. El primer byte contiene los códigos de operación y los restantes un operando inmediato o una dirección del operando.

Literal a)

Cuál es la capacidad máxima de memoria ( en bytes direccionables directamente)

Literal b)

Discuta el impacto que producirá en la velocidad del sistema si el microprocesdor tiene: 1) un bus de dirección local de 32

bits y un bus de datos local de 16 bits

Explicación Ejercicio 3.13

TEMA 3

MEMORIA CACHE

EJEMPLO

Considere que una cache asociativa por conjuntos consta de 64 líneas divididas en conjuntos de 4 líneas. La memoria principal contiene 4K bloques de 128 palabras cada uno.

Total de Palabras en Memoria:4*1024*128 = 219

palabras Total de conjuntos en cache :

64 / 4 = 24 conjuntos

Capítulo III Arquitectura de Computadores

32

Mecanismo de Búsqueda

Capítulo III Arquitectura de Computadores

33

Etiqueta Conjunto Palabra w

8 bits 4 bits 7 bits

19 bits

TIPS TD

Lea detenidamente la teoría Busque información en el EVA Realice un aprendizaje

colaborativo Comparta los ejercicios con su

profesor Solicite retroalimentacion de los

ejercicios Recursos en el EVA

TIPS Examen

Si desarrollo el trabajo a distancia 80 % de aprobación

Preguntas en base a ejercicios -20 No se permite uso de calculadora Lleve hojas en blanco Solo son tres ejercicios para la

parte práctica

Modelo preguntas teóricas

Modelo de preguntas teóricas

Modelo preguntas teóricas

40

PROGRAMA: Arquitectura de Computadores Carrera: Ciencias de la computación

Fecha: 27de Abril del 2010

GUIÓN DE PRESENTACIÓN

Puntos de la Presentación

Intervienen Duración Aprox. en minutos

Material de Apoyo

- Presentación- Agenda

Greyson Alberca • 2 minutos• 3 minutos

Diapositiva 1Diapositiva 2

- Sugerencias para desarrollo de trabajos a distancia.-Máquina IAS-Interconexiones-Memoria Caché

Greyson Alberca •5 minutos

• 10 minutos•10 minutos•10 Minutos

Diapositivas (cambios cada 5 seg.), videos, otro o ningún material.

- TIPS TD- TIPS Examen- Ejemplo de examenPreguntas

Greyson Alberca •2 minutos •3 minutos•5 minutos 10P minutos

Correo, teléfono, ext, horario de tutoría.